BRPI0707774A2 - mÉtodo de controle de potÊncia de enlace reverso - Google Patents
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Abstract
MÉTODOS DE CONTROLE DE POTENCIA DE ENLACE REVERSO São fornecidos métodos de controle de potência de enlace reverso. Em um primeiro exemplo do processo de controle de potência de enlace reverso, uma relação sinal-interferência+ruído (SINR) é medida para uma pluralidade de estações móveis (S605) . Um ajuste de controle de potência é determinado para cada uma das estações móveis com base na SINR medida para a estação móvel e uma SINR alvo fixa, a SINR alvo fixa sendo utilizada na etapa de determinar para cada estação móvel e enviar os ajustes de controle de potência para as estações móveis (S610) . Em um segundo exemplo de processo de controle de potência de enlace reverso, um ou mais sinais são transmitidos para uma estação base (S405). Um indicador de ajuste de controle de potência que indica o ajuste a um nível de potência de transmissão é recebido (S415). O ajuste de controle de potência recebido é determinado com base em uma relação sinal-interferência+ruído (SINR) medida para um ou mais sinais transmitidos e um limite de SINR alvo fixo, o limite de SINR alvo fixo sendo utilizado para o ajuste de controle de potência para o ajuste de controle de potência de uma pluralidade de estações móveis (S410).
Description
MÉTODOS DE CONTROLE DE POTÊNCIA DE ENLACE REVERSO
HISTÓRICO DA INVENÇÃO
1. CAMPO DA INVENÇÃO
Versões exemplares da presente invenção relacionam-segenericamente a sistemas de comunicação e, maisparticularmente, a sistemas de comunicação sem fio.
2. DESCRIÇÃO DA TECNOLOGIA RELACIONADA
A Figura 1 ilustra um sistema Acesso Múltiplo porDivisão de Código (CDMA) convencional 100. O sistema CDMAinclui uma pluralidade de equipamentos do usuário (UEs) 105em comunicação com um ou mais Nós B servidores 120/125 poruma interface de ar. A pluralidade de Nós B é conectada auma controladora de rede de rádio (RNC) 13 0 com umainterface fiada. Alternativamente, embora não seja mostradona Figura 1, a funcionalidade tanto da RNC 13 0 como dos NósB 120/125 (alternativamente referidos como "estações base")poderão ser inclusos dentro de uma única entidade referidacomo "roteador de estação base". A RNC 130 acessa umaInternet 160 através de um nó de suporte de portal (GSN)150 e/ou acessa uma rede de telefonia comutada pública(PSTN) 170 através de um centro de comutação móvel (MSC) 140.
Com referência à Figura 1, no sistema CDMA 100, ummecanismo de controle de potência é tipicamente utilizadopara minimizar o consumo de potência e a interferênciaenquanto mantém um nível desejado de desempenho.
Convencionalmente, este mecanismo de controle de potência éimplementado com dois laços de controle de potência. Oprimeiro laço de controle de potência (muitas vezesreferido como o laço de controle de potência "interno" ou"laço interno") ajusta a potência de transmissão para cadaestação móvel ou UE 105/110 tal que a qualidade de sinal datransmissão recebida no receptor UE (por exemplo, conformemensurado por uma relação sinal-a-ruído) é mantido em umarelação sinal-interferência+ruído alvo (SINR) ou Eb/Noalvo. A SINR alvo ou Eb/N0, em que Eb é a energia por bit deinformação, e No é a densidade espectral de potência dainterferência observada pelo receptor, é muitas vezesreferido como o ponto de fixação de controle de potência,ou limite. O segundo laço de controle de potência (muitasvezes referido como o laço de controle de potência"externo" ou "lado externo") ajusta o limite tal que onível desejado de desempenho, por exemplo, conformemensurado por uma taxa de erro de bloco alvo particular(BLER) , taxa de erro de quadro (FER) , ou taxa de erro debit (BER), por exemplo, é mantida.
Por exemplo, para o controle de potência de enlace(por exemplo, enlace de encaminhamento ou enlace reverso),o laço interno compara a SINR mensurada ou Eb/N0 do sinalrecebido à SINR alvo ou limite alvo. A SINR do sinalrecebido é mensurada periodicamente, por exemplo, a umintervalo de 1,25 ms. Se a SINR mensurada ou Eb/N0 formenor que o limite, poderá haver excessivos erros dedecodificação quando o receptor estiver decodificandoquadros de uma transmissão recebida, tal que o FER estáfora de uma faixa aceitável (isto é, alta demais). Assim, oreceptor solicita um aumento na potência no enlace. Se aSINR mensurada ou Eb/N0 for maior que o limite, o receptorsolicita uma diminuição na potência do enlace. Aqui, atransmissão decodificada poderá conter poucos ou nenhumerro, e assim o sistema poderá ser eficiente demais (FERestá bem abaixo da faixa aceitável) e potência detransmissão está sendo desperdiçada.
O laço externo circunda o laço interno e opera a umavelocidade bem inferior à do laço interno,, como aintervalos de 20 ms, por exemplo. O laço externo mantém aqualidade de serviço (QoS) do enlace. O laço externoestabelece e atualiza o limite SINR, que é reativo acondições de canal/ambientais em mudança. O laço externoobserva a qualidade do enlace e, se a qualidade for baixademais, o laço externo aumenta o limite de acordo.
Alternativamente, se a qualidade do enlace for boa demais(por exemplo, um FER inferior ao FER alvo de cerca de 1% emtransmissões de voz, mais elevado para transmissões dedados), o laço externo reajusta o limite de modo a nãodesperdiçar indevidamente os recursos do sistema. Em vistadisso, o processo é efetuado para cada enlace, cadareceptor tem sua própria SINR alvo adaptativa tal que asSINRs alvo de receptores diferentes (por exemplo,receptores UE) diferem.
A Figura 2 ilustra um processo de controle de potênciade enlace reverso CDMA de laço interno convencional. 0processo da Figura 2 é descrito abaixo conforme efetuadocom relação ao enlace reverso da UE 105 para o Nó B 120.
Entretanto, é compreendido que o processo da Figura 2 érepresentativo de um controle de potência de enlace reversoCDMA convencional entre qualquer UE em conexão com qualquerNó B.
Com referência à Figura 2, no laço interno, o Nó B(por exemplo, o nó B 120) mede a SINR para as transmissõespiloto recebidas de um UE (por exemplo, o UE 105) na etapaS105. A medição da SINR medida (etapa S105) é uma mediçãode cancelamento pré- ou pós-interferência (IC) . Em umexemplo, se a medição da SINR piloto for efetuada comcancelamento pós-interf erência, o Nó B 120 mede a SINRpiloto antes do cancelamento da interferência, e então medea relação interferência residual-interferência total após ocancelamento da interferência. A relação dessas duasquantidades é uma medida da SINR de cancelamento pós-interferência.
O Nó B 120 compara a SINR piloto medida com uma SINRalvo adaptativa na etapa SUO. A SINR alvo adaptativa éfixada anteriormente pelo laço externo na RNC 13 0 de modo asatisfazer um nível de Qualidade de Serviço (QoS),refletido por uma taxa de erro de pacote (PER) esperada ouFER, para cada UE servido (por exemplo, o UE 105, 120,etc.). No entanto, a SINR alvo adaptativa não é o únicofator que afeta a QoS e a SINR adaptativa é fixada com umaconsideração desses outros fatores, de modo a sintonizarcom maior precisão o nível desejado de QoS. Por exemplo,outro fator que afeta potencialmente a QoS é uma relaçãotráfego-piloto (TPR) no UE 105. A TPR no UE 105 é fixa, enão se "adapta" conforme descrito acima com relação à SINRalvo adaptativa. Aqui, a TPR "fixa" significa que, para umataxa de transferência dada, a TPR é fixada a um valorconstante e não muda.
0 Nó B 120 envia um bit de controle de potência detransmissão (TPC) para o UE 105 na etapa S115. 0 bit TPC éum indicador binar io de um único bit que é fixado a umprimeiro nível lógico (por exemplo, um nível lógico maisalto ou "1") para instruir um UE (por exemplo, o UE 105) aaumentar a potência de transmissão por uma quantidade fixae um segundo nível lógico (por exemplo, um nível lógicomais baixo ou "0") para instruir o UE (por exemplo, o UE105) a diminuir a potência de transmissão por uma quantiafixa. Em um exemplo, se a comparação da etapa SllO indicaque a SINR piloto medida for inferior à SINR alvoadaptativa, o Nó B 120 envia um bit TPC tendo o primeironível lógico (por exemplo, o nível lógico mais alto ou "1")para o UE 105. Caso contrário, o Nó B 120 envia um bit TPCtendo o segundo nível lógico (por exemplo, um nível lógicomais baixo ou "0") para o UE 105. Após o Nó B 120 enviar obit TPC para o UE 105 na etapa S115, o processo retornapara a etapa S105.
Em outro exemplo, a freqüência em que o Nó B 12 0 mede(etapa S105) a SINR piloto, compara a SINR piloto medidacom a SINR alvo adaptativa (etapa SUO) e envia bits TPC(etapa S115) poderá ter por base um "aperto" desejado docontrole de potência conforme determinado por um engenheirode sistemas.
Enquanto o processo da Figura 2 está sendo efetuado noNó B 120, no laço externo, a RNC 13 0 determinaperiodicamente se ajusta a SINR alvo adaptativa com base emuma análise da comunicação no laço interno. Estadeterminação poderá ter por base um número de critérios.Por exemplo, a RNC 13 0 diminui a SINR alvo adaptativa se oPER ou FER estiver relativamente baixo (por exemplo, muitopoucas não-confirmações (NACKs) são enviadas para o UE 105,o que indica transmissões falhadas) de modo a satisfazer umnível dado de QoS. Em outro exemplo, a RNC 130 aumenta aSINR alvo adaptativa se o PER estiver relativamente alto(por exemplo, excessivos NACKS estão sendo enviados para oUE 105) de modo a satisfazer um nível dado de QoS. A RNC13 0 então atualiza a SINR alvo adaptativa utilizada pelo NóB no processo da Figura 2 de acordo com o ajustedeterminado.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Uma versão exemplo da presente invenção é dirigida aum método de controlar a potência de transmissão de enlacereverso em uma rede de comunicação sem fio, incluindo mediruma relação sinal-interferência+ruído (SINR) para umapluralidade de estações móveis, determinar um ajuste decontrole de potência para cada uma das estações móveis combase na SINR medida para a estação móvel e uma SINR alvofixa, a SINR alvo fixa sendo utilizada na etapa dedeterminar para cada estação móvel e enviar os ajustes decontrole de potência para as estações móveis.
Outra versão exemplo da presente invenção é dirigida aum método de controlar a potência de transmissão de enlacereverso em uma rede de comunicação sem fio, incluindotransmitir um ou mais sinais para uma estação base ereceber um indicador de ajuste de controle de potência queindica o ajuste a um nível de potência de transmissão, oajuste de controle de potência recebido tendo sidodeterminado com base em uma relação sinal-interferência+ruído medida (SINR) para um ou mais sinaistransmitidos e um limite SINR alvo fixo, o limite SINR alvofixo sendo utilizado para o ajuste de controle de potênciade uma pluralidade de estações móveis.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSA presente invenção tornar-se-á mais inteiramentecompreendida da descrição detalhada dada aqui abaixo e osdesenhos acompanhantes que são dados apenas por meio deilustração, em que números de referência iguais designampartes correspondentes nos vários desenhos, e em que:
A Figura 1 ilustra um sistema de Acesso Múltiplo porDivisão de código (CDMA) convencional.
A Figura 2 ilustra um processo de controle de potênciade enlace reverso CDMA de laço interno convencional.
A Figura 3 ilustra um processo de controle de potênciade enlace reverso CDMA de acordo com uma versão exemplar dapresente invenção.
A Figura 4 ilustra um processo de controle de potênciade enlace reverso CDMA de acordo com outra versão exemplarda presente invenção.
A Figura 5 ilustra o processo de estabelecer um limitemáximo de transmissão de potência por chip para astransmissões de uma estação móvel de acordo com uma versãoexemplar da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE VERSÕES EXEMPLARES
Controle de Potência de Enlace Reverso CDMA
Um processo de controle de potência de enlace reversoCDMA de acordo com uma versão exemplar da presente invençãoserá descrito abaixo com relação ao sistema CDMAconvencional 100 da Figura 1. Mais especificamente, aversão será descrita abaixo conforme efetuada com relaçãoao enlace reverso do UE 105 para o Nó B 120. No entanto, écompreendido que a versão também poderá ser representativado controle de potência de enlace reverso CDMA entrequalquer UE em conexão com qualquer Nó B. Ademais, seráapreciado que os processos da presente invenção não estãolimitados ao sistema CDMA da Figura 1.
No laço externo, a RNC 130 seleciona uma SINR alvofixa ou sistema Eb/N0. Como será descrito abaixo, a SINRalvo fixa é fixada para todos os UEs dentro do sistema CDMA100, e é utilizada no laço interno para avaliar SINRspiloto medidas para determinar se devem ser feitos ajustesna potência de transmissão. Em um exemplo, a SINR alvo fixapoderá ser fixada em conjunto com uma relação tráfego-piloto inicial ou TPR para manter as taxas de erro de canalde controle CDMA esperadas abaixo de um limite de taxa deerro. Taxas de erro (por exemplo, a taxa de erro de quadro(FER) , a taxa de erro de pacote (PER), etc.) refletem umaQualidade de Serviço (QoS) fornecida ao UE 105. Como foidiscutido na seção Histórico da Invenção, a SINR alvo e aTPR são dois fatores que afetam potencialmente a QoS para oUE 105. Aqui, a RNC 130 fixa a SINR alvo fixa e as TPRs combase em curvas de nível de enlace off-Iine para cada UEservido conservativamente tal que os UEs, incluindo o UE105, muito provavelmente atingirão um nível de QoS limite.A fixação de valores "iniciais" para a SINR alvo e as TPRsé bem conhecida na tecnologia. No entanto, enquanto laçosinternos e externos e os mecanismos de controle de potênciade laço externo ajustam a SINR alvo para satisfazer umnível de QoS enquanto mantêm a TPR a um nível constante ataxas dadas para todos os UEs, como será descrito abaixo,uma versão exemplar da presente invenção é dirigida paramanter a SINR alvo em um nível constante enquanto adapta aTPR para cada UE servido.
0 controle de potência de laço interno, por exemplo,efetuado no Nó B como o Nó B 120, é ilustrado na Figura 3.Como é mostrado, o Nó B 120 mede uma SINR para o sinalpiloto recebido do UE 105 na etapa S-405. A medição SINRmedida (etapa S4 05) é uma medição de cancelamento pré- oupós-interferência (IC). Em um exemplo, se a medição da SINRpiloto for efetuada com cancelamento pós-interferência, oNó B 120 mede a SINR piloto antes do cancelamento dainterferência, e então mede a relação interferênciaresidual-interferência total após o cancelamento dainterferência. A relação dessas duas quantidades é umamedida de SINR de cancelamento pós-interferência.
O Nó B 120 compara a SINR piloto medida com a SINRalvo fixa na etapa S410. O Nó B 120 envia um bit decontrole de potência de transmissão (TPC) para o UE 105 naetapa S415. O bit TPC é um indicador binário de um únicobit que é fixado a um primeiro nível lógico (por exemplo,um nível lógico mais alto ou "1") para instruir o UE (porexemplo, o UE 105) a aumentar a potência de transmissão poruma quantidade fixa e um segundo nível lógico (por exemplo,um nível lógico mais baixo ou "0") para diminuir a potênciade transmissão pela quantidade fixa. Em um exemplo, se acomparação da etapa S410 indicar que a SINR piloto medida éinferior à SINR alvo fixa, o Nó B 120 envia um bit TPCtendo o primeiro nível lógico (por exemplo, um nível lógicomais alto ou "1") para o UE 105. Caso contrário, o Nó B 120envia um bit TPC tendo o segundo nível lógico (por exemplo,um nível lógico mais baixo ou "0") para o UE 105. Em outroexemplo, a freqüência em que o Nó B 120 mede (etapa S405),compara a SINR piloto medida com a SINR alvo fixa (etapaS410) e envia o bit TPC (etapa S415) poderá ter por base um"aperto" desejado do controle de potência conformedeterminado por um engenheiro de sistemas.
A Figura 4 ilustra um processo de controle de potênciade enlace reverso CDMA de acordo com outra versão exemplarda presente invenção. O processo da Figura 4 ilustra asetapas efetuadas, por exemplo, no UE 105. Em um exemplo, oUE 105 poderá ser servido pelo Nó B 120 que opera de acordocom o processo da Figura 3.
Como é mostrado na Figura 4, na etapa S500, o UE 105estabelece comunicação com o Nó B 120 utilizando métodosbem conhecidos. Enquanto dados estão sendo transferidosentre o UE 105 e o Nó B 120, o Nó B 120 enviaráperiodicamente confirmações (ACKs) e não-ACKs (NACKs) parao UE 105 para indicar transmissões bem sucedidas ou malsucedidas do UE 105. As transmissões CDMA incluemtipicamente um canal piloto, uma pluralidade de canais decontrole (por exemplo, para enviar indicadores de qualidadede canal (CQIs), etc.) e uma pluralidade de canais detráfego. A pluralidade de canais de controle e o canalpiloto não recebem tipicamente retroalimentação de erro(por exemplo, ACKs/NACKs). Em vez disso, a retroalimentaçãode erro é tipicamente isolada para os canais de tráfegoCDMA.
Assim, como a retroalimentação de erro para os canaisde controle não é fornecida sob os atuais protocolos CDMA,uma relação conservadora inicial tráfego-piloto (TPR) éfixada na etapa S505 tal que se espera que as taxas de erropara a pluralidade de canais de controle permaneça abaixode um limite de taxa de erro. A TPR multiplicada pelo nívelde potência do sinal piloto do UE 105 é o nível de potênciapara transmissões em canais de tráfego do UE 105. Como foidiscutido acima, a TPR inicial poderá ser fixada emconjunto com a SINR alvo a níveis conservadores para manteras taxas de erro do canal de controle abaixo do limite detaxa de erro. Como foi discutido na seção Histórico daInvenção, a SINR alvo e a TPR são dois fatores que afetampotencialmente a QoS para o UE 105. A RNC 130 fixaconservativamente a SINR alvo fixo e as TPRs iniciais paracada UE servido tal que os UEs, incluindo o UE 105,provavelmente atingirão o nível de QoS limite, conformerefletido pelo FER, PER, etc. Em um exemplo, a TPR inicialpoderá ser "a melhor estimativa" do projetista para um bomponto de partida para a TPR adaptativa. O valor da TPRinicial não é crítico para a operação do processo da Figura4 porque, como será discutido abaixo, a TPR inicial éatualizada ou ajustada para refletir e responder àscondições operacionais atuais.
O UE 105 recebe ACKs/NACKs do Nó B em resposta apacotes de dados transmitidos para o Nó B 12 0 na etapaS510. Com base nos ACKs/NACKs recebidos, o UE 105 determinase a taxa de erro atual corrente está abaixo do limite detaxa de erro na etapa S515. Como foi discutido acima, a TPRinicial é fixada (etapa S505) com base em uma taxa de erroesperada. Daí em diante, a TPR é ajustada pelo UE 105 naetapa S515 com base nas efetivas condições operacionais. Seas condições operacionais atuais indicarem que a taxa deerro está acima do limite de taxa de erro (por exemplo,pior do que o esperado) , a TPR é aumentada (por exemplo,por uma primeira quantidade fixa) na etapa 515. Porexemplo, se o UE tenta transmitir um pacote de dados η oumais vezes sem receber um ACK, a TPR é aumentada pelaprimeira quantidade fixa. Alternativamente, se as condiçõesoperacionais efetivas indicarem que a taxa de erro estáabaixo do limite de taxa de erro (por exemplo, melhor doque o esperado) , a TPR é diminuída (por exemplo, por umasegunda quantidade fixa) na etapa S505. Por exemplo, se umpacote de dados é transmitido pelo UE 105 e confirmadodentro de η tentativas, a TPR é diminuída pela segundaquantidade fixa. Por exemplo, se o requisito é de que ataxa de erro após quatro tentativas HARQ é de x=l%, entãofixamos a TPR_downstep/TPR_upstep=x/(1-x). Neste caso,sempre que um pacote é bem sucedido em menos de quatrotentativas, a TPR é diminuída por TPR_downstep; e se elefalhar após quatro tentativas, a TPR é aumentada porTPR_upstep.
No entanto, é compreendido que os níveis de potênciade transmissão fixados pela TPR poderão ter tantorestrições físicas como restrições de software. Umarestrição física do nível de potência de transmissão fixadapela TPR é um limite de transmissão física efetiva (isto é,um nível de potência de transmissão máximo para o UE 105 emseus parâmetros de potência mais elevados). Uma restriçãode software é um nível de potência de transmissão máximoartificial (por exemplo, doravante referido como o "limitepor chip de potência de transmissão máxima") tipicamentefixado pelo laço externo de modo a reduzir a interferênciageral do sistema ao não permitir que todos os usuáriostransmitam em seus níveis mais altos possíveis. Um exemplodo estabelecimento do limite por chip de potência detransmissão máximo é descrito posteriormente com relação àFigura 5. Após a TPR ser ajustada na etapa S515, o processoretorna para a etapa S510 e aguarda ACKs/NACKs adicionaisdo Nó B 120.
Em outra versão exemplar da presente invenção, comreferência à Figura 4, o ajustamento continuo da TPR naetapa S515 para canais Hybrid-ARQ (HARQ) poderá permitirque um PER alvo ou QoS alcance um limite dado após umnúmero dado de transmissões com base nos ACKs/NACKsrecebidos na etapa S510.
Em outra versão exemplar da presente invenção, comreferência à Figura 4, se o UE 105 estiver engajado emtransferência suave (por exemplo, com os Nós B 120 e 125),o UE 105 recebe ACKs/NACKs em múltiplas pernas (porexemplo, de múltiplos Nós Bs) e a determinação da taxa deerro efetiva na etapa S515 é, assim, obtida tendo por baseACKs/NACKs em uma pluralidade de setores. Neste caso, oajuste de TPR efetuado na etapa S515 tem por base osACKs/NACKs recebidos dos Nós Bs 120 e 125 envolvidos natransferência suave.
Numerosas vantagens da SINR alvo "fixo" em comparaçãocom a SINR alvo adaptativa convencional serão prontamenteaparentes para alguém de habilidade ordinária natecnologia. Por exemplo, um procedimento de atualização daSINR alvo, efetuado convencionalmente no laço externo (porexemplo, na RNC 130), não precisa ser efetuado. Com isso,numerosos quadros devotados convencionalmente aosprocedimentos de atualização da SINR alvo poderão serutilizados para outros fins. O processamento efetuadoconvencionalmente pelo laço externo ou RNC 13 0 édescarregado no UE 105 em versões exemplares da presenteinvenção porque o UE 105, quando engajado em umatransferência suave, utiliza os ACKs/NACKs de todos os NósBs 120/125 em seu conjunto ativo (por exemplo, um conjuntode Nós Bs com os quais o UE 105 comunica durante atransferência suave) para determinar se ajusta a TPR emcontraste com o laço externo ou RNC 130 determinarem seajustam a SINR alvo.
Embora o processo de controle de potência de enlacereverso CDMA foi descrito conforme implementado dentro dosistema CDMA convencional 100 da Figura 1, o processo decontrole de potência de enlace reverso CDMA poderáalternativamente ser aplicado em qualquer sistema capaz deoperar de acordo com os protocolos CDMA, como o sistemahíbrido Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)/CDMA.
Em outro exemplo, embora não descrito nesta aplicação,manter a SINR alvo fixa poderá simplificar o controle depotência de enlace reverso OFDMA porque a SINR pilotomedida CDMA (por exemplo, que poderá ser utilizado em umprocesso de controle de potência de enlace reverso 0FDMA)poderá ser previsto com maior precisão no UE 105.
Em outro exemplo, o processo de controle de potênciade enlace reverso CDMA descrito acima poderá ser empregadoem um receptor de cancelamento de interferência porque asTPRs nos UEs (por exemplo, o UE 105) poderão ser ajustadosna etapa S520 para dar conta da interferência em umapluralidade de canais de tráfego.
Máxima Potência de Transmissão de Estação Móvel
Um exemplo do estabelecimento do máximo de potênciapor limite de chip para as transmissões do UE 105 serádescrito agora. Em um exemplo, UEs localizadas próximo dasbordas ou dos limites de células (por exemplo, entre o Nó B120 e o Nó B 125) têm mais efeito na interferência dacélula vizinha quando comparado com os UEs localizados emproximidade de um Nó B servidor (por exemplo, próximo deuma posição centrada da célula). Se nenhum controle formantido na energia de pico com a qual uma UE dada poderátransmitir, a interferência geral do sistema poderáaumentar. O exemplo seguinte de estabelecer uma potênciapico por chip ou nível de potência de transmissão máximopara uma UE dentro do sistema CDMA convencional 100 é dadocomo uma função da localização do UE com relação a umapluralidade de células. Ainda, enquanto as versõesexemplares abaixo são descritas com relação ao UE 105 tendoo Nó B 120 como o Nó B servidor e o Nó B 125 como o Nó Bvizinho, esta disposição particular é dada apenas para finsde exemplo e será prontamente aparente que o processo decontrole por chip da potência de transmissão máxima poderáser alternativamente aplicado em qualquer UE dentro dosistema CDMA 100.
Cada um dos Nós B (por exemplo, os Nós Bs 120, 125,etc.) dentro do sistema CDMA 100 mede periodicamente umaquantidade de interferência de célula externa recebida (porexemplo, interferência de células que não a própria célulado Nó B). Cada um dos Nós Bs compara a interferência decélula externa medida com um limite de interferência decélula externa Iothresh· Em um exemplo, a RNC 130 poderáfixar o limite de interferência de célula externa IothreShpara os Nós Bs 120/125. Cada um dos k Nós Bs transmite (porexemplo, para todos os UEs dentro de seu alcance, como o UE105) um Bit de Atividade de Interferência (IAB) com base nacomparação. Em um exemplo, com referência a um Nó B "ρ" , sea comparação indicar que a interferência de célula externamedida é maior que o limite da interferência de célulaexterna Iothresh, então IAB(p)=l, em que o Nó B ρ érepresentativo de um dos Nós B dentro do sistema CDMA 100.Caso contrário, se a comparação indicar que a interferênciade célula externa medida não é maior que o limite deinterferência de célula externa Iothresh, então IAB(p)=0. Écompreendido que os IABs poderão ser transmitidos de um oumais Nós Bs de imediato tal que múltiplos IABs poderão serrecebidos por um UE dentro do sistema CDMA 100, em partecom base na posição do UE em relação aos Nós B servidor ouvizinho dentro do sistema CDMA 100. 0 processo deajustamento de limite por chip da potência de transmissãomáxima, efetuado nos UEs dentro do sistema CDMA 100,levando em conta os IABs transmitidos pelos Nós Bs serádescrito agora abaixo com relação a um UE 105representativo na Figura 5.
A Figura 5 ilustra o processo de estabelecer um limitepor chip de potência de transmissão máxima para astransmissões da UE de acordo com uma versão exemplar dapresente invenção. A versão exemplar da Figura 5 é descritaabaixo com relação a um UE representativo (por exemplo, oUE 105) e k Nós Bs (por exemplo, os Nós Bs 120, 125, etc.)dentro do sistema CDMA convencional 100, em que k é umaintegral maior ou igual a 1. As etapas ilustradas na Figura5 e descritas abaixo são, por exemplo, efetuadas no UE 105da Figura 1. O UE representativo 105 não estánecessariamente em comunicação ativa com mais de um dos kNós Bs (por exemplo, embora ele possa estar, como no modode transferência suave), mas o UE representativo 105 écapaz de "ouvir" ou receber sinais de todos os k Nós Bs.
Assim, será apreciado que o número k poderá variar com basena posição do UE 105 dentro do sistema CDMA. Por exemplo,se o UE 105 está em proximidade muito grande a um Nó Bservidor como o Nó B 120, k é tipicamente igual a 1. Àmedida que o UE 105 ficar mais próximo de uma borda decélula, k é tipicamente maior que 1.
Na versão exemplo da Figura 5, na etapa S600, o limitepor chip de potência de transmissão máxima do UE 105 queestá sendo servido pelo Nó B 120 é inicializado, pelo UE105, para
Pmax(I) =Iothresh/Max(G (d) ) , d=l, ..., k Equação 3
em que Pmax(I) denota a potência máxima para um período detempo inicial, Iothresh denota um limite de interferência decélula externa (por exemplo, uma quantidade deinterferência de célula externa que pode ser tolerada), eG(d) denota o ganho de canal médio do UE 105 para o desimoNó B entre os k Nós Bs, em que d é uma integral de 1 a k.
Em um exemplo, as medições G(d) têm por base medições deSINR no piloto comum e no preâmbulo, e o limite deinterferência de célula externa Iothresh é determinado por umengenheiro de projeto.
O UE 105 recebe os IABs (discutidos acima antes daFigura 5) de cada um dos k Nós Bs na etapa 605 e determinase um ajuste para o limite por chip da potência detransmissão máxima é necessária na etapa S610. Se a etapaS610 determinar que um ajuste é necessário, o ajuste depotência é calculado para o UE 105 na etapa S615. Casocontrário, o processo retorna para a etapa S605. Na etapaS615, o UE 105 estabelece um token bucket (balde de prova)para o recurso de potência de transmissão denominadoPCbucket(t), que denota o valor atualizado instantâneo dorecurso de potência de transmissão com base nos IABsrecebidos, expresso como
PCWet (t) =PCbucket (t-D-APdown Equação 4
se qualquer um dos IABs recebidos pelo UE 105 estiveremfixados em "1", em que APd0wn=w*Max (G (y) ) , em que y denota yNós Bs entre os k Nós Bs que estão enviando o IAB igual a"1" no tempo t, e w é um fator de ponderação fixodeterminado por um engenheiro de projeto.
PCbucket(t) é expresso alternativamente como
PCbucket (t) =Pcbucket (t-1)+APup Equação 5
se todos os IABs recebidos pelo UE 105 estiverem fixados em"0", em que "t" denota um período de tempo atual e "t-1"denota um período de tempo anterior, e APup é expresso por
APup= [x/ (1-x) ] APd own
em que χ é igual à probabilidade de que a interferência decélula externa medida por um Nó B dado é maior que o limitede interferência de célula externa Iothresh. Em um exemplo, aprobabilidade "x" tem por base o requisito de coberturapara o Nó B dado (por exemplo, o Nó B 120) . Em outroexemplo, a probabilidade "x" é determinada durante oemprego ou instalação do sistema CDMA 100.
Pbucket (t) é uma versão em média de PcbuCket(t), e éexpressa como
PbUCket ( t) =Pbueket (t - 1) +PCbueket ( t ) - Pmax ( t - 1) Equação 6
Pmax (t) avalia para
Pmax (t) =min (Pmax (T-I) , Pbucket (t)) Equação 7se um novo pacote de codificador está cronogramado paratransmissão do UE 105 para o Nó B 120, e
Pmax (t) =Pbucket (t)-Pmargin Equação 8
se um novo pacote de codificador não está cronogramado paratransmissão, em que Pmargin é um valor de recuo que é maiorou igual a 0 para assegurar que o "balde" não fique vaziodurante a transmissão do pacote de codificador. Em umexemplo, a velocidade de dados para o novo pacote decodificador é selecionada tal que Pmax (t) é fixado a umnível de potência suficiente de modo a alcançar o nívellimite de eficiência espectral.
Uma vez fixado o limite por chip de potência detransmissão máxima Pmax (t) de acordo com uma das Equações 7e 8 na etapa S615, o processo retorna para a etapa S605.
Assim, com a metodologia exemplar acima descrita comrelação à Figura 5, alguém de habilidade ordinária natecnologia apreciará que UEs mais próximos a um númeromaior de Nós Bs (por exemplo, mais distante de um Nó Bservidor e mais próximo das bordas da célula) ajustam olimite por chip de potência de transmissão máxima compassos maiores, enquanto os UEs mais próximos do Nó Bservidor reagem mais lentamente aos bits IAB. A combinaçãoda potência de referência piloto (Po(t)) e os dados máximospermitidos/potência piloto por chip poderá ser utilizada nocálculo da eficiência espectral conforme solicitada pelo UE.
Versões exemplares da presente invenção sendo assimdescritas, será óbvio que a mesma poderá ser variada demuitas maneiras. Por exemplo, embora descrita acima comrelação a um sistema de comunicação sem fio CDMAconvencional, será apreciado que a metodologia de controlede potência de enlace reverso CDMA descrita acima pode seraplicada alternativamente a qualquer sistema de comunicaçãosem fio que opere de acordo com o CDMA (por exemplo, umsistema híbrido OFDMA/CDMA).
Ainda, é compreendido que o Nó B e o UE poderão seralternativamente referidos como uma estação base (BS) e umaestação móvel (MS) ou uma unidade móvel (MU),respectivamente.
Essas variações não são para serem consideradas comoum afastamento das versões exemplares da invenção, e todasessas modificações pretendem ser incluídas dentro do escopoda invenção.
Claims (10)
1. Método para controlar a potência de transmissão deenlace reverso em uma rede de comunicação sem fio (100) ,caracterizado por compreender:medir uma relação sinal-interferência+ruído (SINR)para uma pluralidade de estações móveis (S405);determinar o ajuste de controle de potência para cadauma das estações móveis com base na SINR medida que estásendo utilizada na etapa de determinar para cada estaçãomóvel (S410); eenviar os ajustes de controle de potência para asestações móveis (S415).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda:selecionar a SINR alvo fixa de modo a manter as taxasde erro em um canal de comunicação na rede de comunicaçãosem fio abaixo de um limite de taxa de erro.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da etapa de determinação comparar aSINR medida com a SINR alvo fixa, em que cada um dosajustes de controle de potência instrui a estação móvel aaumentar o nível de potência de transmissão se a SINRmedida for inferior à SINR alvo fixa e instrui a estaçãomóvel a diminuir o nível de potência de transmissão se aSINR medida não for inferior à SINR alvo fixa (S410).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por compreender ainda:medir a interferência de célula externa; etransmitir um primeiro sinal indicativo deinterferência que indica se a interferência de célulaexterna medida supera um limite de interferência de célulaexterna (S605).
5. Método para controlar a potência de transmissão deenlace reverso em uma rede de comunicação sem fio (100) ,caracterizado por compreender:transmitir um ou mais sinais para uma estação base(S4 05); ereceber um indicador de ajuste de controle de potênciaque indica um ajuste a um nível de potência de transmissão,o ajuste de controle de potência recebido tendo sidodeterminado com base em uma relação sinal-interferência+ruído medida (SIRN) para um ou mais sinaistransmitidos e um limite SINR alvo fixo, o limite SINR alvofixo sendo utilizado para o ajuste de controle de potênciade uma pluralidade de estações móveis (S415).
6. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por compreender ainda:ajustar o nível de potência de transmissão de acordocom o indicador de ajuste de controle de potência recebido.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por compreender ainda:receber uma pluralidade de sinais indicadores deinterferência de diferentes estações base(S605); edeterminar se ajusta o limite de potência detransmissão máxima com base na pluralidade de sinaisindicadores de interferência, o limite de potência detransmissão máximo indicando o nível de potência detransmissão máximo permitido abaixo do qual as transmissõessão restringidas (S610).
8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado por compreender ainda:aumentar o limite de potência de transmissão máximo sepelo menos um da pluralidade de sinais indicadores detransferência indicar uma interferência de célula externaque supera o limite de interferência de célula externa(S615); ediminuir o limite de potência de transmissão máximo sea pluralidade de sinais indicadores de interferência nãoincluírem pelo menos um sinal indicador de interferênciaque indique uma interferência de célula externa que superao limite de interferência de célula externa (S615).
9. Método, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato da etapa de aumento aumentar olimite de potência de transmissão máximo por uma primeiraquantidade fixa e da etapa de diminuição diminuir o limitede potência de transmissão máximo por uma segundaquantidade fixa (S615).
10. Método, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato da primeira quantidade fixa serexpressa por:Pup= [x/ (1-x) ] *Pdownonde Pup é a primeira quantidade fixa, χ é a probabilidadede que a interferência de célula externa medida superará olimite de interferência de célula externa, e Pdown ® ^segunda quantidade fixa,e da segunda quantidade fixa Pdown ser expressa por:Pdown=W* (Max (G (d) )onde max(G(d)) denota o ganho de canal médio máximo dentreos ganhos de canal médios para d estações base, as destações base transmitindo d sinais indicadores deinterferência que indicam uma interferência de célulaexterna que supera o limite de interferência de célulaexterna.
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